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Vegetation succession and mechanism of variation of ecosystem function in a Japanese cedar forest after natural snow disturbance

Research Project

Project/Area Number 20K06144
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

SAITOH TAKU  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (50420352)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords撹乱 / 雪害 / ガス交換 / スギ / 遷移 / 生態系モデル / 水 / 炭素
Outline of Research at the Start

雪害による自然撹乱前後のスギ林生態系の生態系機能(炭素・水循環)とその変動メカニズムをフィールド観測と生態系モデリングの統合により解明する。特に、2014年12月に雪害による大規模自然撹乱を受けた岐阜県高山市の長期複合的な観測拠点である「50年生冷温帯常緑針葉樹林(主にスギ);TKCサイト」を重点サイトとして、「スギの樹冠欠損によって生じる炭素・水循環プロセスの空間的不均一性」と「撹乱前後の生態系機能の定量的評価および群落スケールのガス交換特性の変動メカニズム」を解明することで、生態系機能の現状診断と変動予測の精緻化・高度化に資する科学的知見を提示する。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to examine the vegetation succession and mechanism of variation of ecosystem function in a Japanese cedar forest after natural snow disturbance. Analysis of tower flux data in the 17 years from 2006 to 2022 in a Japanese cedar forest in Takayama, Japan, revealed that annual net ecosystem production gradually increased after snow disturbance. Combined analysis by using biometric observation and ecosystem modelling revealed that increased carbon sequestration after snow disturbance events was caused by several complex factors, namely invasion by deciduous shrubs and a decrease in stem surface respiration by Japanese cedar individuals, as well as low rates of respiration from the coarse woody debris resulting from the snow damage.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大規模な自然撹乱は、発生頻度は少ないものの、ひとたび発生すれば、林分構造や地表面環境を劇的に改変し、森林の生態系機能に甚大な影響を及ぼすことが予想される。我が国の森林を構成する主要樹種であるスギは、冷温帯地域に多く植林されており、様々な地域で不定期に、雪害による倒木、幹折れなどの撹乱被害が生じている。したがって、雪害による自然撹乱が生態系機能に及ぼす影響を定量的に評価し、かつその変動メカニズムを解明した本課題は、我が国の流域・地域・国土といった様々な空間スケールでの森林生態系機能評価に資する重要な研究と位置づけられる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Review: Monitoring of land cover changes and plant phenology by remote‐sensing in East Asia2022

    • Author(s)
      Nagai Shin、Saitoh Taku M.、Takeuchi Yayoi、Miura Tomoaki、Aiba Masahiro、Kurokawa Hiroko、Onoda Yusuke、Ichii Kazuhito、Nasahara Kenlo Nishida、Suzuki Rikie、Nakashizuka Tohru、Muraoka Hiroyuki
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 38 Issue: 1 Pages: 111-133

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12371

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relationships among Radial Growth of <i>Cryptomeria japonica</i>, Carbon Budget of a Forest Ecosystem, and Climate Factors in a Cool Temperate Zone2021

    • Author(s)
      平野優,斎藤琢,武津英太郎,小林元,村岡裕由,沈昱東,安江恒
    • Journal Title

      Mokuzai Gakkaishi

      Volume: 67 Issue: 3 Pages: 117-128

    • DOI

      10.2488/jwrs.67.117

    • NAID

      130008068580

    • ISSN
      0021-4795, 1880-7577
    • Year and Date
      2021-07-25
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 農研機構メッシュ農業気象データを用いた岐阜県スギ人工林冠雪害危険度マップの作成2021

    • Author(s)
      久田善純・原田守啓・斎藤琢・丸谷靖幸
    • Journal Title

      岐阜県森林研究所研究報告

      Volume: 50 Pages: 1-9

    • NAID

      40022625683

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 中山間地域の流域における人・森林・気象災害の現状と関わり: 高山市大八賀川流域における豪雨・豪雪を事例として2021

    • Author(s)
      永井 信・丸谷靖幸・斎藤琢
    • Journal Title

      流域圏学会誌

      Volume: 8 Pages: 10-24

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Estimation of stand-scale coarse woody debris respiration in a cool-temperate Japanese cedar forest damaged by heavy snow2023

    • Author(s)
      Kosugi T., Saitoh T.M.
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Effect of climate change on potential forest carbon sequestration in a mountainous landscape at an administrative district scale in Japan: Implication for climate change research2022

    • Author(s)
      Saitoh T.M.
    • Organizer
      The 8th International Conference on Climate Change 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 岐阜県のスギ林を対象とした生物地球化学モデルによる炭素吸収量の温暖化応答予測2022

    • Author(s)
      国本晴暉,斎藤琢
    • Organizer
      農業気象学会東海・北陸支部、生態工学会中部支部合同研究発表会
    • Related Report
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  • [Presentation] 冠雪害を受けた冷温帯スギ林における粗大木質リターの分解呼吸2022

    • Author(s)
      小杉朋幹・斎藤琢
    • Organizer
      第69回日本生態学会
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  • [Presentation] 気候変動が岐阜県の森林炭素吸収量に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      斎藤琢・永井信・鳥山淳平・村山昌平・安江恒
    • Organizer
      第69回日本生態学会
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  • [Presentation] 雪害を受けたスギ林における樹冠蒸散量の推定2022

    • Author(s)
      砥綿夕里花・斎藤琢・平野優・安江恒
    • Organizer
      第69回日本生態学会
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  • [Presentation] 生物地球化学モデル「BIOME BGCMuSo」を用いた冷温帯スギ林における炭素収支の温暖化応答予測2022

    • Author(s)
      国本晴暉・斎藤琢
    • Organizer
      日本農業気象学会全国大会
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  • [Presentation] 温暖化で森林・農地雪害は増えるのか?2021

    • Author(s)
      斎藤琢
    • Organizer
      ぎふ気候変動適応セミナー
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  • [Presentation] 気候変動下における岐阜県の森林による炭素吸収量の将来予測2021

    • Author(s)
      斎藤琢
    • Organizer
      名古屋大学ニューチャー・アース研究センター公開シンポジウム2021
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 雪害による自然攪乱を受けたスギ林生態系における林分スケールの幹表面呼吸量の推定2021

    • Author(s)
      高橋春那,斎藤琢
    • Organizer
      第68回日本生態学会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 雪害による樹冠欠損がスギ個体内の樹液流速の空間的変動に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      砥綿夕里花,斎藤琢
    • Organizer
      第68回日本生態学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] Chapter3: Forest carbon sequestration in mountainous region in Japan under ongoing climate change: implication for future research, in River basin environment: evaluation, management and conservation2022

    • Author(s)
      Saitoh T.M., Shin N., Toriyama J., Murayama S., Yasue K.
    • Total Pages
      356
    • Publisher
      Springer Singapore
    • ISBN
      9789811940699
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Book] 気候変動が人工林に及ぼす影響を予測する(第3章 スギの肥大成長と炭素収支の関係性)2021

    • Author(s)
      安江恒・斎藤琢
    • Total Pages
      21
    • Publisher
      森林総合研究所
    • ISBN
      9784909941206
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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